课件57张PPT。第二章 烃和卤代烃第一节 脂肪烃学习目标: 1.了解烷烃 、烯烃同系物的物理性质递变规律。
2.掌握烷烃、烯烃、炔烃的结构特点和主要化学性质,烯烃的顺反异构现象
重点: 烷烃、烯烃的结构特点和主要化学性质链烃脂环烃(环烷烃…不含苯环!脂肪烃(烷烃、烯烃、炔烃…)烃的分类芳香烃 烃(含苯环的烃)一.烷烃和烯烃 同系物物性递变规律(P.28思考与交流)烷烃烷烃烯烃烯烃结论:随着分子中碳原子数的递增,烷烃和烯烃同系物的沸点逐渐升高,相对密度逐渐增大,常温下状态由气态到液态到固态.为什么呢?有关有机物的沸点高低有机物的沸点分子间作用力分子间接触面积分子量越大,沸点越高支链化程度高,沸点越低 (1)常温下,状态:气态→液态→固态气态:n≤4; 液态: 5 ≤ n ≤16;固态: n ≥171、烷烃的物理性质(2)熔点、沸点、相对密度由低到高。
但密度都小于水1g/cm3。(3)烷烃都不溶与水、易溶于有机溶剂(4)烷烃同分异构体之间熔沸点的变化规律
两个因素:①碳原子数越多沸点越高,②同碳数支链越多物质的熔沸点越低。(一)、烷烃的性质思考与交流1:甲烷的化学性质有哪些?请用化学方程式表示。
取代反应
氧化反应
分解反应收集一试管甲烷与氯气的混合气体,倒扣于水槽中,用强光照射,观察现象。试管内壁上出现油状液滴;
水位沿试管上升;
气体黄绿色变浅。产生的现象是:在光照条件下,甲烷与氯气发生了化学反应——取代反应2、烷烃的化学性质:
由于和甲烷的结构相似,因而化学性质也和甲烷的相似.通常情况下很稳定,不和酸、碱、氧化剂反应,难与其他物质化合;
(1).在空气中都能点燃;质量相同时分子中碳原子数相同而C%越低的烃,完全燃烧时放出热量越多,烷烃(特别是甲烷)
(2).在光照下都能与氯气(溴蒸气)发生取代反
应;(烷烃的特征反应)
(3).在高温下能发生分解反应.
(称为裂化、裂解)
思考:1mol丁烷最多能和几molCl2发生取代反应?烷烃分子中有多少个H就可以发生多少步取代。10mol1、由沸点数据:甲烷-146℃,乙烷-89℃,丁烷-0.5℃,戊烷36℃,可以判断丙烷的沸点可能是( )
A.高于-0.5℃ B.约是+30℃
C.约是-40℃ D.低于-89℃ √练习3、下列液体混合物可以用分液的方法分离的是( )
A.苯和溴苯 B.汽油和辛烷
C.己烷和水 D.戊烷和庚烷 √2、下列烷烃沸点最高的是( )
A.CH3CH2CH3 B.CH3CH2CH2CH3
C.CH3(CH2)3CH3 D.(CH3)2CHCH2CH3√思考:1、烯烃的物理性质 分子组成与结构相似的烯烃,随碳原子数的递增, 沸点升高,相对密度增大。烯烃的物理性质会不会有规律性的变化?(二)、烯烃的性质乙烯分子的结构 乙烯与乙烷相比少两个氢原子。C原子为满足4个价键,碳碳键必须以双键存在。 请书写出乙烯分子的电子式和结构式 ?书写注意事项和结构简式的正误书写:
正:CH2=CH2 H2C=CH2
误:CH2CH2阅读课本P30科学视野思考与交流2:乙烯的化学性质有哪些?请用化学方程式表示。加成反应
氧化反应
加聚反应加成反应(与H2、Br2、HX、H2O等):CH2=CH2 + H-H→CH3CH3CH2=CH2 + Br-Br→ CH2BrCH2BrCH2=CH2 +H-Cl →CH3CH2Cl CH2=CH2 + H-OH → CH3CH2OH加成反应: 有机物分子中双键或叁键两端的碳原子与其他原子或原子团结合生成新的化合物的反应,叫做加成反应。加聚反应:
即单体 链节(1)、氧化反应:a、点燃燃烧;明亮的火焰,少量的黑烟。 b、使酸性KMnO4溶液褪色。(2)、加成反应(与H2、X2、HX、H2O等):(3)、加聚反应:2、烯烃的化学性质应用:用于鉴别甲烷和乙烯气体!加成反应(可与H2、X2、HX、H2O加成)定量关系:n(C=C):n(H2、X2、HX、H2O)=1:11mol含双键的某脂肪烃与H2完全反应,消耗3mol H2 ,则1分子该烃中的双键数目最多为?3mol 请写出CH3CH=CH2分别与H2、Br2、HCl、H2O发生加成反应的化学方程式。+ RCH2CH2Br主产物马氏经验规律:
H加在含氢较多的双键碳原子上,X加在含氢原子较少的双键碳原子上。 不对称烯烃加成反应规律知识扩展如:不同结构的烯烃与酸性KMnO4溶液反应生成酮或羧酸或CO2不同结构的烯与酸性KMnO4溶液反应产物分子不同知识扩展 分别写出下列烯烃与HCl发生加成反应;加聚反应的化学方程式:A、 CH3CH=CHCH2CH3;思考:当1molCH2=CH-CH=CH2与1molBr2
或Cl2加成时,其加成产物是什么?1、2加成1、4加成3、共轭二烯烃的加成反应主产物知识扩展练习:1、写出异戊二烯与1molCl2发生加成反应的化学反应方程式
2、写出异戊二烯发生加聚反应生成聚异戊二烯(天然橡胶)的化学反应方程式4、乙烯的制取反应装置及收集方法: 乙烯与乙烷结构的对比 C—C
109o28ˊ
1.54
348
2C和6H不在同一平面上C==C
120o
1.33
615
2C和4H在同一平面上C2H4
CH2=CH –CH2 –CH3 和
CH3 –CH=CH –CH3两者的结构一样么?思考1、烯烃的同分异构现象:
C=C位置异构
碳链异构
官能团异构
顺反异构二、烯烃的顺反异构2、产生顺反异构体的原因和条件
(1)、分子内存在着阻碍自由旋转的因素: 如C=C ;
(2)、每个双键碳原子上所连接的两个原子或基团必须不相同,如:顺式视黄醛反式视黄醛光知识扩展思考题:下列物质中没有顺反异构的是哪些?
1.1,2-二氯乙烯
2.1,2-二氯丙烯
3.2-甲基-2-丁烯
4.2-氯-2-丁烯 练习1、
①丁烷②2-甲基丙烷③正戊烷④2-甲基丁烷⑤2,2-二甲基丙烷等物质的沸点的排列顺序正确的是( )
A.①>②>③>④>⑤
B.⑤>④>③>②>①
C.③>④>⑤>①>②
D.②>①>⑤>④>③C练习2、描述
分子结构的下列叙述中,正确的是( )
A 6个碳原子有可能都在同一直线上
B 6个碳原子不可能都在同一直线上
C 6个碳原子有可能都在同一平面上
D 6个碳原子不可能都在同一平面上 三、炔 烃定义:炔烃是一类含有碳碳三键的脂肪烃。通式:为CnH2n-2(n≥2),属于不饱和烃。物理性质(递变性)
与烷烃、烯烃物理性质的递变规律相似,随碳原子数的增多呈规律性变化。1、乙炔分子的组成和结构分子式
电子式
结构式
结构简式
空间结构:H—C≡C—H CH≡CH 或 HC≡CH直线型,键角1800C2H2P33科学视野烷烃、烯烃、炔烃的结构1)原料:2) 反应原理:CaC2+ H2O2 碳化钙(CaC2),俗名电石,
(常含有磷化钙,硫化钙等杂质)2、乙炔的实验室制法饱和食盐水3) 制取装置: 固 + 液气体 为什么用饱和食盐水而不用纯水?思考 减缓电石与水的反应速率 因电石中含有 CaS、Ca3P2等,也会与水反应,产生H2S、PH3等气体,所以所制乙炔气体会有难闻的臭味。思考制出的乙炔气体为什么先通入硫酸铜溶液?硫酸铜溶液吸收H2S,溶解PH3。能否用启普发生器制取乙炔? 因为碳化钙与水反应剧烈,启普发生器不易控制反应; 反应放出的热量较多,容易使启普发生器炸裂。 反应的产物中还有糊状的Ca(OH)2,它能夹带未反应的碳化钙进入发生器底部,或堵住球型漏斗和底部容器间的空隙,使发生器失去作用。 实验室中使用分液漏斗而不使用长颈漏斗,因为长颈漏斗不能控制水的用量。水加太多,反应会太剧烈。能否用启普发生器简易装置?为什么?俗 名:电石气 纯净时为无色、无味的气体,
(不纯时带有臭味),
比空气稍轻,
且微溶于水, 易溶于有机溶剂。 3、乙炔的物理性质 乙炔跟空气的混合物遇火会发生爆炸,在生产和使用乙炔时,必须注意安全。点燃之前要验纯!火焰明亮,伴有大量黑烟4、乙炔的化学性质②. 被氧化剂氧化
使酸性KMnO4溶液褪色(1)氧化反应
(2)加成反应1, 2—二溴乙烯1, 1, 2, 2—四溴乙烷—— 乙炔可使溴的四氯化碳溶液褪色(比乙烯与溴的反应慢)应用:用于鉴别乙炔和乙烯气体!在一定条件下,烯烃分子易发生聚合反应,炔烃较难。练习: 乙炔是一种重要的基本有机原料,可以用来制备氯乙烯,
写出乙炔制取聚氯乙烯的化学反应方程式。
1、乙炔是一种重要的基本有机原料,可以
用来制备氯乙烯、聚氯乙烯和乙醛等。2、乙炔燃烧时产生的氧炔焰可用来切割或
焊接金属。5、乙炔的用途6、炔烃化学性质(与乙炔相似)
(1)氧化反应
①燃烧:火焰明亮,伴有大量黑烟
②与酸性高锰酸钾溶液反应:
酸性高锰酸钾溶液褪色
(2)加成反应
溴水褪色四、脂肪烃的来源及应用: 1、来源:石油、天然气、煤等2、应用:气态烯烃是最基本的化工原料 常识:液化石油气——体积缩小了250~300倍,压强为7~8atm,气态时比空气重约1.5倍,在空气中的爆炸极限1.7%~9.7%。 常、减压分馏;催化裂化(裂解)、催化重整;煤的干馏、液化等。(P.35学与问)怎样得到产品??练习1.下列烷烃的一氯取代物中没有同分异构体的是( )
A.丙烷 B.丁烷 C.异丁烷 D.新戊烷
2.与丙烯具有相同的碳、氢百分含量,但既不是同系物又不是同分异构体的是
A.环丙烷 B.环丁烷 C.乙烯 D.丙烷 DB3.分子式为,分子结构中含有3个“-CH3”原子团的烯烃共有( )
A.2种 B.5种 C.3种 D.4种
4.下列化学式只能表示一种物质的是( )
A.C3H8 B.C4H10 C.C4H8 D.C2H4Cl25.饱和链烃A 和不饱和链烃B在常温下均为气体,其中A含有的碳原子数多于B,将A和B按一定比例混合,1L混合气体完全燃烧后得到3.6L气体,试推断混合气体A和B所有可能的组合及A、B的体积比,并将结果填入下表: